分析diff2 = np.diag(1 / diff1[:, 0]) @ diff1[:, 1:]

时间: 2024-04-28 19:19:46 浏览: 16
这段代码的作用是计算一组二维向量之间的差分,并将结果存储在一个矩阵中。 具体来说,假设有n个二维向量v1, v2, ..., vn,那么diff1是一个(n-1) x 2的矩阵,每一行是相邻两个向量的差分,也就是(v2 - v1),(v3 - v2),...(vn - vn-1)。而diff2则是一个(n-1) x 2的矩阵,其中每一行是diff1对应行的第二个元素除以第一个元素的结果,也就是(diff1[i,1] / diff1[i,0])。 np.diag(1 / diff1[:, 0])是一个(n-1) x (n-1)的对角矩阵,其中第i个对角元素的值是1/diff1[i,0]。这个矩阵的作用是将diff2的每一行都除以对应的diff1的第一个元素,也就是将每个差分向量的第二个元素缩放到和第一个元素相同的比例。 最终结果就是一个(n-1) x 2的矩阵,每一行是缩放过后的差分向量。这个矩阵可以用来计算一组向量的变化率或者速度等信息。
相关问题

python报错Traceback (most recent call last): File "e:/EFEED/dataprocess/Formal_preprocess.py", line 77, in <module> subfun_formal.travers_adsb(P_Split, gbm_adsb) File "e:\EFEED\dataprocess\subfun_formal.py", line 451, in travers_adsb temp = identify_valid_adsb(ij_data[:, 4:]) File "e:\EFEED\dataprocess\subfun_formal.py", line 417, in identify_valid_adsb diff2 = np.diag(1 / diff1[:, 0]) @ diff1[:, 1:] # 变化率 ZeroDivisionError: float division by zero,是什么原因?怎么解决?

这个错误提示是因为程序中进行了除0的操作,导致了浮点数除以0的错误。可能是因为 `diff1[:, 0]` 中有0,导致了除0操作。建议在进行算术运算之前,先检查变量中的值是否符合计算要求,避免除0错误的出现。如果确定有0的存在,可以考虑在除法运算之前先判断分母是否为0,如为0则跳过该运算。例如: ``` if diff1[:, 0].any() == 0: # 分母存在0,跳过该运算 pass else: diff2 = np.diag(1 / diff1[:, 0]) @ diff1[:, 1:] # 变化率 ``` 这样就可以避免除0错误的出现。

基于NDT算法写出python代码实现:1.将点云数据划分为若干个体素;2.对每个体素内的点云数据进行高斯分布拟合;3.计算每个体素内的点云数据与目标点云数据的匹配度;4.根据匹配度进行点云配准。

感谢您的提问。对于您的问题,我可以回答。基于NDT算法的python代码实现如下: 1.将点云数据划分为若干个体素: ``` import numpy as np from sklearn.neighbors import KDTree def voxel_downsample(points, voxel_size): """ 将点云数据划分为若干个体素 :param points: 点云数据 :param voxel_size: 体素大小 :return: 体素化后的点云数据 """ min_point = np.min(points, axis=0) max_point = np.max(points, axis=0) voxel_grid = np.ceil((max_point - min_point) / voxel_size) voxel_grid = voxel_grid.astype(np.int32) voxel_points, voxel_point_idx = [], [] for i in range(voxel_grid[0]): for j in range(voxel_grid[1]): for k in range(voxel_grid[2]): voxel_min = min_point + np.array([i, j, k]) * voxel_size voxel_max = voxel_min + voxel_size idx = np.where((points[:, 0] >= voxel_min[0]) & (points[:, 0] < voxel_max[0]) & (points[:, 1] >= voxel_min[1]) & (points[:, 1] < voxel_max[1]) & (points[:, 2] >= voxel_min[2]) & (points[:, 2] < voxel_max[2]))[0] if len(idx) > 0: voxel_points.append(np.mean(points[idx], axis=0)) voxel_point_idx.append(idx) return np.array(voxel_points), voxel_point_idx ``` 2.对每个体素内的点云数据进行高斯分布拟合: ``` from scipy.optimize import minimize def gauss_newton(x0, y, sigma, f, jacobian, max_iter=20): """ 高斯牛顿法拟合高斯分布 :param x0: 初始参数 :param y: 数据 :param sigma: 数据权重 :param f: 模型函数 :param jacobian: 模型函数的雅可比矩阵 :param max_iter: 最大迭代次数 :return: 拟合后的参数 """ x = x0 for i in range(max_iter): J = jacobian(x, y) r = f(x, y) - sigma H = J.T.dot(np.diag(sigma ** 2)).dot(J) g = J.T.dot(sigma ** 2).dot(r) dx = np.linalg.solve(H, -g) x += dx if np.linalg.norm(dx) < 1e-6: break return x def gaussian_model(x, y): """ 高斯分布模型函数 :param x: 参数 :param y: 数据 :return: 模型值 """ mu = x[:3] sigma = np.diag(x[3:6]) det = np.linalg.det(sigma) if det == 0: return np.zeros(len(y)) else: inv_sigma = np.linalg.inv(sigma) diff = y - mu exponent = np.exp(-0.5 * np.sum(diff.dot(inv_sigma) * diff, axis=1)) return exponent / np.sqrt((2 * np.pi) ** 3 * det) def gaussian_jacobian(x, y): """ 高斯分布模型函数的雅可比矩阵 :param x: 参数 :param y: 数据 :return: 雅可比矩阵 """ mu = x[:3] sigma = np.diag(x[3:6]) inv_sigma = np.linalg.inv(sigma) diff = y - mu exponent = np.exp(-0.5 * np.sum(diff.dot(inv_sigma) * diff, axis=1)) dmu = np.sum(diff.dot(inv_sigma), axis=0) dsigma = -0.5 * inv_sigma.dot(diff.T).dot(diff).dot(inv_sigma) return np.hstack((np.tile(exponent, (3, 1)).T * dmu, np.tile(exponent, (6, 1)).T * dsigma)) def fit_gaussian(points): """ 对每个体素内的点云数据进行高斯分布拟合 :param points: 体素内的点云数据 :return: 高斯分布的均值和协方差矩阵 """ x0 = np.hstack((np.mean(points, axis=0), np.std(points, axis=0))) res = minimize(lambda x: np.sum((gaussian_model(x, points) - 1) ** 2), x0, method='trust-krylov', jac=lambda x: 2 * (gaussian_model(x, points) - 1)[:, np.newaxis] * gaussian_jacobian(x, points), options={'maxiter': 100}) mu = res.x[:3] sigma = np.diag(res.x[3:6]) return mu, sigma ``` 3.计算每个体素内的点云数据与目标点云数据的匹配度: ``` def compute_correspondences(source_points, target_points, source_normals, target_normals, voxel_size, max_distance): """ 计算每个体素内的点云数据与目标点云数据的匹配度 :param source_points: 源点云数据 :param target_points: 目标点云数据 :param source_normals: 源点云法向量 :param target_normals: 目标点云法向量 :param voxel_size: 体素大小 :param max_distance: 最大匹配距离 :return: 匹配点对 """ source_voxel_points, source_voxel_point_idx = voxel_downsample(source_points, voxel_size) target_voxel_points, target_voxel_point_idx = voxel_downsample(target_points, voxel_size) source_voxel_normals = np.zeros_like(source_voxel_points) target_voxel_normals = np.zeros_like(target_voxel_points) for i in range(len(source_voxel_point_idx)): idx = source_voxel_point_idx[i] source_voxel_normals[i] = np.mean(source_normals[idx], axis=0) for i in range(len(target_voxel_point_idx)): idx = target_voxel_point_idx[i] target_voxel_normals[i] = np.mean(target_normals[idx], axis=0) tree = KDTree(target_voxel_points) dist, idx = tree.query(source_voxel_points, k=1, distance_upper_bound=max_distance) valid_idx = np.where(np.isfinite(dist))[0] source_voxel_points = source_voxel_points[valid_idx] source_voxel_normals = source_voxel_normals[valid_idx] target_voxel_points = target_voxel_points[idx[valid_idx]] target_voxel_normals = target_voxel_normals[idx[valid_idx]] source_voxel_features = np.hstack((source_voxel_points, source_voxel_normals)) target_voxel_features = np.hstack((target_voxel_points, target_voxel_normals)) tree = KDTree(target_voxel_features) dist, idx = tree.query(source_voxel_features, k=1) valid_idx = np.where(dist < max_distance)[0] source_voxel_points = source_voxel_points[valid_idx] target_voxel_points = target_voxel_points[idx[valid_idx]] return source_voxel_points, target_voxel_points ``` 4.根据匹配度进行点云配准: ``` from scipy.spatial.transform import Rotation def icp(source_points, target_points, source_normals, target_normals, voxel_size, max_distance, max_iter=20): """ 点云配准 :param source_points: 源点云数据 :param target_points: 目标点云数据 :param source_normals: 源点云法向量 :param target_normals: 目标点云法向量 :param voxel_size: 体素大小 :param max_distance: 最大匹配距离 :param max_iter: 最大迭代次数 :return: 配准后的源点云数据 """ source_points = source_points.copy() source_normals = source_normals.copy() for i in range(max_iter): source_voxel_points, target_voxel_points = compute_correspondences(source_points, target_points, source_normals, target_normals, voxel_size, max_distance) R, t = align_points(source_voxel_points, target_voxel_points) source_points = source_points.dot(R.T) + t source_normals = source_normals.dot(R.T) return source_points def align_points(source_points, target_points): """ 计算点云配准的旋转矩阵和平移向量 :param source_points: 源点云数据 :param target_points: 目标点云数据 :return: 旋转矩阵和平移向量 """ mu_s = np.mean(source_points, axis=0) mu_t = np.mean(target_points, axis=0) source_points_centered = source_points - mu_s target_points_centered = target_points - mu_t W = source_points_centered.T.dot(target_points_centered) U, _, Vt = np.linalg.svd(W) S = np.eye(3) if np.linalg.det(U) * np.linalg.det(Vt) < 0: S[2, 2] = -1 R = U.dot(S).dot(Vt) t = mu_t - mu_s.dot(R.T) return R, t ``` 希望这些代码能够帮助到您。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

chromedriver-win64_116.0.5840.0.zip

chromedriver-win64_116.0.5840.0.zip
recommend-type

基于Java Servlet实现的灾情控制系统.zip

该资源内项目源码是个人的课程设计、毕业设计,代码都测试ok,都是运行成功后才上传资源,答辩评审平均分达到96分,放心下载使用! ## 项目备注 1、该资源内项目代码都经过测试运行成功,功能ok的情况下才上传的,请放心下载使用! 2、本项目适合计算机相关专业(如计科、人工智能、通信工程、自动化、电子信息等)的在校学生、老师或者企业员工下载学习,也适合小白学习进阶,当然也可作为毕设项目、课程设计、作业、项目初期立项演示等。 3、如果基础还行,也可在此代码基础上进行修改,以实现其他功能,也可用于毕设、课设、作业等。 下载后请首先打开README.md文件(如有),仅供学习参考, 切勿用于商业用途。 该资源内项目源码是个人的课程设计,代码都测试ok,都是运行成功后才上传资源,答辩评审平均分达到96分,放心下载使用! ## 项目备注 1、该资源内项目代码都经过测试运行成功,功能ok的情况下才上传的,请放心下载使用! 2、本项目适合计算机相关专业(如计科、人工智能、通信工程、自动化、电子信息等)的在校学生、老师或者企业员工下载学习,也适合小白学习进阶,当然也可作为毕设项目、课程设计、作业、项目初期立项演示等。 3、如果基础还行,也可在此代码基础上进行修改,以实现其他功能,也可用于毕设、课设、作业等。 下载后请首先打开README.md文件(如有),仅供学习参考, 切勿用于商业用途。
recommend-type

计算机毕业设计-求职与招聘.zip

计算机毕业设计资源包含(项目部署视频+源码+LW+开题报告等等),所有项目经过助教老师跑通,有任何问题可以私信博主解决,可以免费帮部署。
recommend-type

【PID优化】粒子群算法和遗传算法自动电压调节器 (AVR) 系统PID控制器优化调整【含Matlab源码 4698期】.zip

Matlab领域上传的视频均有对应的完整代码,皆可运行,亲测可用,适合小白; 1、代码压缩包内容 主函数:main.m; 调用函数:其他m文件;无需运行 运行结果效果图; 2、代码运行版本 Matlab 2019b;若运行有误,根据提示修改;若不会,私信博主; 3、运行操作步骤 步骤一:将所有文件放到Matlab的当前文件夹中; 步骤二:双击打开main.m文件; 步骤三:点击运行,等程序运行完得到结果; 4、仿真咨询 如需其他服务,可私信博主或扫描视频QQ名片; 4.1 博客或资源的完整代码提供 4.2 期刊或参考文献复现 4.3 Matlab程序定制 4.4 科研合作
recommend-type

瘢痕挛缩护理规定(医院规章制度管理文件).docx

瘢痕挛缩护理规定(医院规章制度管理文件).docx
recommend-type

保险服务门店新年工作计划PPT.pptx

在保险服务门店新年工作计划PPT中,包含了五个核心模块:市场调研与目标设定、服务策略制定、营销与推广策略、门店形象与环境优化以及服务质量监控与提升。以下是每个模块的关键知识点: 1. **市场调研与目标设定** - **了解市场**:通过收集和分析当地保险市场的数据,包括产品种类、价格、市场需求趋势等,以便准确把握市场动态。 - **竞争对手分析**:研究竞争对手的产品特性、优势和劣势,以及市场份额,以进行精准定位和制定有针对性的竞争策略。 - **目标客户群体定义**:根据市场需求和竞争情况,明确服务对象,设定明确的服务目标,如销售额和客户满意度指标。 2. **服务策略制定** - **服务计划制定**:基于市场需求定制服务内容,如咨询、报价、理赔协助等,并规划服务时间表,保证服务流程的有序执行。 - **员工素质提升**:通过专业培训提升员工业务能力和服务意识,优化服务流程,提高服务效率。 - **服务环节管理**:细化服务流程,明确责任,确保服务质量和效率,强化各环节之间的衔接。 3. **营销与推广策略** - **节日营销活动**:根据节庆制定吸引人的活动方案,如新春送福、夏日促销,增加销售机会。 - **会员营销**:针对会员客户实施积分兑换、优惠券等策略,增强客户忠诚度。 4. **门店形象与环境优化** - **环境设计**:优化门店外观和内部布局,营造舒适、专业的服务氛围。 - **客户服务便利性**:简化服务手续和所需材料,提升客户的体验感。 5. **服务质量监控与提升** - **定期评估**:持续监控服务质量,发现问题后及时调整和改进,确保服务质量的持续提升。 - **流程改进**:根据评估结果不断优化服务流程,减少等待时间,提高客户满意度。 这份PPT旨在帮助保险服务门店在新的一年里制定出有针对性的工作计划,通过科学的策略和细致的执行,实现业绩增长和客户满意度的双重提升。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB图像去噪最佳实践总结:经验分享与实用建议,提升去噪效果

![MATLAB图像去噪最佳实践总结:经验分享与实用建议,提升去噪效果](https://img-blog.csdnimg.cn/d3bd9b393741416db31ac80314e6292a.png) # 1. 图像去噪基础 图像去噪旨在从图像中去除噪声,提升图像质量。图像噪声通常由传感器、传输或处理过程中的干扰引起。了解图像噪声的类型和特性对于选择合适的去噪算法至关重要。 **1.1 噪声类型** * **高斯噪声:**具有正态分布的加性噪声,通常由传感器热噪声引起。 * **椒盐噪声:**随机分布的孤立像素,值要么为最大值(白色噪声),要么为最小值(黑色噪声)。 * **脉冲噪声
recommend-type

InputStream in = Resources.getResourceAsStream

`Resources.getResourceAsStream`是MyBatis框架中的一个方法,用于获取资源文件的输入流。它通常用于加载MyBatis配置文件或映射文件。 以下是一个示例代码,演示如何使用`Resources.getResourceAsStream`方法获取资源文件的输入流: ```java import org.apache.ibatis.io.Resources; import java.io.InputStream; public class Example { public static void main(String[] args) {
recommend-type

车辆安全工作计划PPT.pptx

"车辆安全工作计划PPT.pptx" 这篇文档主要围绕车辆安全工作计划展开,涵盖了多个关键领域,旨在提升车辆安全性能,降低交通事故发生率,以及加强驾驶员的安全教育和交通设施的完善。 首先,工作目标是确保车辆结构安全。这涉及到车辆设计和材料选择,以增强车辆的结构强度和耐久性,从而减少因结构问题导致的损坏和事故。同时,通过采用先进的电子控制和安全技术,提升车辆的主动和被动安全性能,例如防抱死刹车系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)等,可以显著提高行驶安全性。 其次,工作内容强调了建立和完善车辆安全管理体系。这包括制定车辆安全管理制度,明确各级安全管理责任,以及确立安全管理的指导思想和基本原则。同时,需要建立安全管理体系,涵盖安全组织、安全制度、安全培训和安全检查等,确保安全管理工作的系统性和规范性。 再者,加强驾驶员安全培训是另一项重要任务。通过培训提高驾驶员的安全意识和技能水平,使他们更加重视安全行车,了解并遵守交通规则。培训内容不仅包括交通法规,还涉及安全驾驶技能和应急处置能力,以应对可能发生的突发情况。 此外,文档还提到了严格遵守交通规则的重要性。这需要通过宣传和执法来强化,以降低由于违反交通规则造成的交通事故。同时,优化道路交通设施,如改善交通标志、标线和信号灯,可以提高道路通行效率,进一步增强道路安全性。 在实际操作层面,工作计划中提到了车辆定期检查的必要性,包括对刹车、转向、悬挂、灯光、燃油和电器系统的检查,以及根据车辆使用情况制定检查计划。每次检查后应记录问题并及时处理,以确保车辆始终处于良好状态。 最后,建立车辆安全信息管理系统也是关键。通过对车辆事故和故障情况进行记录和分析,可以为安全管理提供数据支持,以便及时发现问题,预防潜在风险,并对事故进行有效处理和责任追究。 这份车辆安全工作计划全面覆盖了从车辆本身到驾驶员行为,再到道路环境的诸多方面,旨在构建一个全方位、多层次的车辆安全管理体系,以降低交通事故风险,保障道路交通安全。